Минимизация влияния сетевого БП на звук девайса

[Audiomaniac]

В этой теме хотелось бы обсудить и собрать рекомендации относительно следующего: физические механизмы влияния сетевого БП (и собственно сети) на звучание аппарата, как строить сетевой БП, чтобы он минимально влиял на звучание и как строить сам аппарат, чтобы сетевой БП минимально на него влиял.
Прошу высказываться на основе своего опыта. Мой опыт говорит, что все, что "до первички" существенно влияет на звучание (несмотря на все последующие стабы и ФНЧ в питании), хотя механизмы этого влияния (а соответственно и способы борьбы) неясны.
Как мне это видится:
Есть два основных типа помех: а) идущие из сети (синфазные и дифф.) и б) генерируемые в самом БП (импульсы зарядки емкостей, переключение диодов). Путей проникновения этих помех в устройство - тоже два: по проводам питания и по эфиру (излучаются трансформатором и проводами). Соответственно, методы борьбы с каждым из этих видов помех. И как определить, какой из этих видов в данном конкретном случае играет роль. Скажем, любые помехи в проводах питания отфильтровать достаточно просто. Но, как показывает опыт, проблему влияния БП на звук это отнюдь не решает. Есть что-то, что ускользает от внимания авторов общеизвестных рекомендаций, вроде вышеозвученной, про C-R-C. Хочется найти этот фактор Х.
Подобную проблему пытался поднимать ottisk в https://forum.vegalab.ru/showthread.php?t=16983 но по-моему был в целом не понят.

Рискну предложить искать частные решения моей шкурной задачи: транзисторный класс А ZEN4 (на авторской плате) и цап линкс24 в пионере pd-s503. Пока что нахожусь в стадии "на звук влияет все", хотя вроде бы оба девайса - отнюдь не кривые, а совсем даже разработки выдающихся разработчиков. Блоки питания традиционные: у зена талемовский 300вт тор и мосты KBPC2510 со снаббером, банки джамикон LS 22000u, у цапа - три маленьких тора (два на аналог,один на цифру, диоды шоттки, резисторы 10 ом между мостами и банками фильтра 4700мкф, питание для всего, что до гальваноразвязки берется из штатной схемы пионера). Каких-то явных признаков наводок от БП (гул, стрекот и пр) - не видно и не слышно. Однако вотъ.

[лысый]

Это все написано к тому, что влияние через ВЧ-помехи в проводах питания практически исключается. Механизм иной.

Маняк, а вы при случае подсмотрите своим приборчиком не между землёй и чем-то, а между какими-нить двумя точками земли внутри дэвайса, более-менее удалёнными географически.
- Ну шо, хвилософ, було шо-нибудь?
- (поседел, трясёцца) Та шось було...
из к/ф "Вий"

[Audiomaniac]

Ну там конечно что-то будет, однако на длинный земляной хвост щупа может много чего навестись из эфира, и как это все отделить одно от другого - еще тот вопрос, сам понимаешь!

[ZugDuk]

Ограничивать амплитуду может большое количество мкф в банках. Чем больше, тем лучше.
Наоборот. Чем больше емкость банок, тем бОльший ток они потребляют в момент, когда диоды моста подсоединяют банки к вторичке тр-ра.

А на ток нам пофигу. Нам важно напряжение, точнее амплитуда его изменения. Именно она и есть помеха. Чем банки больше, тем напряжение на них меняется меньше, т.е. меньше помеха.

И этот ток огромный (зависит от типа конденсаторов-банок и выходного сопротивления вторички).
В части тр-ра. Этот ток звисит от:
- активного сопротивления первички;
- активного сопротивления вторички;
- коэффициента трансформации;
- индуктивности рассеяния;
- потерь в железе;
- внутреннего сопротивления сети.

Ну да. Просто я не стал расписывать, т.к. х.з., может чего забуду. Двумя словами, все это есть выходной импеданс трансформатора.

В комплексе с сетью тр-р образует источник, с каким то конечным внутренним сопротивлением. Чем внутренее сопротивление ниже, тем источник более "энерговооружен"...Одним словом этот ток (о котором в первой строчке) зависит от "энерговооруженности источника". Чем источник энерговооруженнее, тем имеем более динамичный звук

Да х.з. На самом деле банки решают. Если ИГВИН все правильно сказал, то усилок большую часть времени питается от них. Вот и пущай питается. Просто банок этих должно быть мноооого.
А вливаться в эти банки ток в идеале должен с постоянной интенсивностью в независимости ни от чего (ни от поведения диодов, ни от импульсности потребления нагрузки). Обеспечить это можно, поставив дроссель невероятного размера после моста, чтобы в сочетании емкостями получался ФНЧ, настроенный на частоту 0.x герц. В этом случае на 50 Гц ах и выше будет значительное подавление и ток заряда банок будет практически постоянным независмо от переключения диодов. Т.е. будет исключен способ образования помех. Короче подход Ю. Макарова рулит.

Короче, чего всем этим хотел сказать. Этот шаляй-валяй подход в аудио-радиолюбительской практике к конструктиву силового тр-ра - есть неправильный подход.

Помоему мы тут слишком все увлеклись трансформаторами с низкой индукцией, совершенно не обращая внимание на другие проблемы... В общем в глобале чего я хотел сказать. Надо либо железо хорошее, импортное, которое допускает бОльшую индукцию. Либо мотать на совковом, но в этом случае тр-р должен быть большим, тяжелым и габаритным.

Вот хоть убей, не втыкаю нафига иметь энерговооруженность трансформатора. Мне видится совершенно другая цель. А именно, чтобы ток в банки был постоянным, а трансформатор не излучал помехи в эфир. ИМХО этого достаточно для качественного воспроизведения.

Кстати в случае с немеряным дросселем, ток из трансформатора постоянным не будет. Разница для него в том, что заливать он его будет не в банки, а в дроссель. Кстати я этот момент не до конца просекаю, т.е. куда именно в дросселе будет складываться электричество, и какие поля вокруг дросселя при этом будут образовываться, если будут.

Добавлено через 23 минуты

Это все написано к тому, что влияние через ВЧ-помехи в проводах питания практически исключается. Механизм иной.

Ну я бы все таки спектр пилы малость поограничил. Чтобы с этим полностью закрыть вопрос.

А на счет вообще влияния на твою проблему. То она мутная. Сильно.
Я еще в той ветке предлагал обратить внимание на общие провода. Вообще аудиосистема, состоящая из источника и усилителя - это довольно сложная сеть из длинного общего провода с кольцами, разорванными емкостями (межобмоточные емкости первичек-вторичек). Эту сеть кстати можно нарисовать в виде эквивалентной схемы. Меня давно мучает вопрос, а что если вся эта сеть способна ловить радиочастоты, и если в ней образуется ток от этих радиочастот. Увидеть его явно осцем сложно. Во первых это реально высокие частоты, во вторых смотреть их надо относительно земли матушки, причем желательно где нибудь в лесу, где легко организовать качественное заземление. Правда можно еще сунуть в разрыв резистор и мерить падение на его концах, но чистоты эксперимента уже не будет, а может и вообще вся система потеряет свои антенные свойства.
Короче практически сие проверить сложно. Проще пойти на какой нибудь более умный, чем этот форум, выложить туда эквивалентную схемку нашей системы и спросить, потечет ток или нет, а если да, то какой частоты и как его увидеть.
Просто ставя-убирая пленочные конденсаторы в любом месте, ты затрагиваешь как раз общий провод и токи в нем. Изменяешь характер его протекания. Возможно это оказывает влияние на звук.

[Audiomaniac]

Ну я бы все таки спектр пилы малость поограничил. Чтобы с этим полностью закрыть вопрос.

А этот спектр и так ограничивается - там на входе питания стоит электронный дроссель. После него уже вообще никаких сетевых пульсаций нету, даже 100 гц.

Проще пойти на какой нибудь более умный, чем этот форум

Если где-то есть форум, на котором лучше разбираются в аудиоустройствах - я хочу знать

[ZugDuk]

А этот спектр и так ограничивается - там на входе питания стоит электронный дроссель. После него уже вообще никаких сетевых пульсаций нету, даже 100 гц.

По моему все эти электронные дросселя хорошо работают со 100 Гц, и плохо с 10 кГц. Хотя я в эту тему не въезжал, могу и ошибаться.

Если где-то есть форум, на котором лучше разбираются в аудиоустройствах - я хочу знать

А нам не нужно разбираться в аудиустройствах. Нам нужно задать конкретный вопрос людям, рубящим в теории антенн.

[dekko]

Audiomaniac, а не пробовал транс вытащить из корпуса уся и послушать? Вместе со всей частью, что к первичке подключается? Иногда очень интересный результат получается

[Audiomaniac]

Не пробовал, но меры к магнитной отвязке тора от корпуса приняты - тор прикручен к прокладке из дсп 16 мм. Надо будет еще попробовать в горшок железный его. Но это усилитель. А ведь с цапом тоже самое, там полем рассеяния транса ничего не объяснить.

[ottisk]

А вливаться в эти банки ток в идеале должен с постоянной интенсивностью в независимости ни от чего (ни от поведения диодов, ни от импульсности потребления нагрузки). Обеспечить это можно, поставив дроссель невероятного размера после моста, чтобы в сочетании емкостями получался ФНЧ, настроенный на частоту 0.x герц. В этом случае на 50 Гц ах и выше будет значительное подавление и ток заряда банок будет практически постоянным независмо от переключения диодов. Т.е. будет исключен способ образования помех.

Тем не менее, на практике, установка этого дросселя (это я проделывал сам, и слышал собственными ушами) очень сильно убивает динамику на НЧ. Усилитель был в классе АВ. Причина очевидна. Дроссель имеет активное сопротивление. Т.е. по постоянному току дроссель эквивалентен резистору, последовательному банкам. Закон Ома I=U/R. Т.е. без дросселя (резистора), R в этой формуле во много раз меньше, чуть ли не ноль (т.е. чуть ли не КЗ), в начальный момент заряда банок, отсюда и бешенный скачок тока. А ставим этот резистор, допустим 1,5 - 2,0 Ом. Всё. Нету КЗ. И соответственно нету бешенных скачков тока. Да, на ВЧ и верхнем СЧ звуку очень хорошеет. В т.ч. благодаря индуктивности дросселя, т.е. ФНЧ 1-го порядка... Но вот незадача, у дросселя есть еще паразитное активное сопротивление. Отсюда проблемы с НЧ. Почему? Увеличилось внутренее сопротивление источника (добавили последовательное R)... Короче, думаю (но на практике не проверял) сглаживающий фильтр начинающийся с дросселя можно применять только в слаботочных местах. Например для питания УН. Но габариты тр-ра и/или дросселя при этом всё равно должны быть нехилыми... Кстати, последовательное R мы будем иметь и в случае применения в мосту диодов со слишком большим падением напряжения. Со всеми вытекающими вышеописанными плюсами и минусами.

[ZugDuk]

Тем не менее, на практике, установка этого дросселя (это я проделывал сам, и слышал собственными ушами) очень сильно убивает динамику на НЧ.

Ну первое что приходит в голову, что это из за значимой просадки напряжения на банках (в такт басу). Решается увеличением емкости банок.
Гипотеза требует проверки на практике. Благо это не сложно.

[dekko]

Audiomaniac, а ты всё ж попробуй...

[ottisk]

Ну первое что приходит в голову, что это из за значимой просадки напряжения на банках (в такт басу). Решается увеличением емкости банок.

Банки не будут успевать заряжаться. Можешь не проверять. Уже проверяли (не я правда)

[Костя Мусатов]

Наоборот. Чем больше емкость банок, тем бОльший ток они потребляют в момент, когда диоды моста подсоединяют банки к вторичке тр-ра

Это верно только для малых значений емкостей. При тех номиналах, что реально используются в усилостроении, в момент зарядки емкостей трансформатор работает в режиме короткого замыкания, т.е. представляет собой источник тока. При изменении тока потребления меняется не амплитуда токовых импульсов зарядки, а длительность фазы зарядки. Это легко увидеть, если просимулировать работу блока питания.

Банки не будут успевать заряжаться. Можешь не проверять. Уже проверяли (не я правда)

Не понял. Куда не будут успевать? Использование громадных банок, так называемый Макаровский путь, действительно позволяет заметно отделить блок питания и минимизировать его влияние. Заряжать их хорошо и от электронного дроселя, при этом большой объем банок позволяет не заботиться о просадках на НЧ и потере динамики. Вот только это экстенсивный путь.

[лысый]

Использование громадных банок, так называемый Макаровский путь, действительно позволяет заметно отделить блок питания и минимизировать его влияние.

Ну можно даже сделать так, что питаемый девайс ни в какие моменты не соединяется непосредственно с выпрямителем, например опосредством переключаемых конденцаторов. И если найдется какой-нить апологет, который доведёт это до состяния пути, то этот путь тоже можно будет назвать его именем.

[Alex]

И если найдется какой-нить апологет, который доведёт это до состяния пути, то этот путь тоже можно будет назвать его именем.

Уже давно довели и назвали - "синхронный выпрямитель Васянина"

Хотя конечно, он никакой не "синхронный выпрямитель",также как и "электроый дроссель" - не дроссель, в полном смысле.

[лысый]

(Эт да, такие терминолохические вольности оч. популярны в некоторых кругах. например не так давно на форуме АМЛ некий деятель изобрёл ни много ни мало, а как он сам это назвал - консепсия бесперегрузочного выпрямления. Оказалось просто чё-то типа пассивного ккм с дросселем.)

[ottisk]

Не понял. Куда не будут успевать?

Вы сами это и прокомментировали

При изменении тока потребления меняется не амплитуда токовых импульсов зарядки, а длительность фазы зарядки.

Макаровский путь,

Что такое "Макаровский путь" Прокомментируйте кто-нибудь. Какую емкость банок использует Макаров. И какой силовой трансформатор? Или тр-р "особенностей не имеет"?

[лысый]

ottisk, там нада начинать не с йомкости и не с трансформатора, а с основания шасси в виде бронелиста толщиной ну хотя бы милиметров 20.

[IVX]

ottisk, там нада начинать не с йомкости и не с трансформатора, а с основания шасси в виде бронелиста толщиной ну хотя бы милиметров 20.

и не забыть гранитную плиту, аля надгробье, на CD M.L. нахлобучить

[ZugDuk]

Банки не будут успевать заряжаться. Можешь не проверять. Уже проверяли (не я правда)

Это будет только в таком запущенном случае, когда среднее потребление усилителя за длинную басовую партию, превысит ток из транса, через дроссель в банки. Но такого допускать нельзя еще на стадии проектирования.

Что такое "Макаровский путь" Прокомментируйте кто-нибудь. Какую емкость банок использует Макаров. И какой силовой трансформатор? Или тр-р "особенностей не имеет"?

Макаровский путь, это когда все вопросы решаются по русски, методом "ща массой задавим" Что в общем реально оправдывает определение ХайЭнд.
Если бы Макаров делал транзисторные усилители, то емкости у него выходили бы что то в районе фарада.

И если найдется какой-нить апологет, который доведёт это до состяния пути, то этот путь тоже можно будет назвать его именем.
Уже давно довели и назвали - "синхронный выпрямитель Васянина"

Там вроде не тру. Ну т.е. только один конец от диодов отключается. Тру - это когда оба конца. Такого вроде еще не изобрели. Да и мало просто отключать-подключать. Важно, чтобы это мягко происходило. Иначе чем это лучше, чем диоды ?

[Alex]

Какую емкость банок использует Макаров.

Вычисленную по его формуле:
C>= 50*I/U

Собственно, у ЮМа пять (если я ничгео не забыл) основных тезиса в его концепции:
- емкость банок
- ПСН (приведеная скорось нарастания) и ее изменение по каскадам
- непосредственнная связь между каскадами
- полоса мощности от единиц Герц.
- демпинг-фактор